生物製造步入產業化深水區：萬億賽道亟待跨越“中試轉化”瓶頸

近日，工業和信息化部、國家發展改革委印發通知，部署開展生物製造中試能力建設平臺培育工作。提出到2027年，力爭培育20個以上中試平臺，爲產業規模化鋪路。與此同時，生物製造領域技術突破與產業佈局密集落地。高校團隊在聚碸塑料回收、羊毛甾醇合成等領域取得進展，凱賽生物、錦波生物等企業加碼佈局，弈柯萊自主研發的燕窩酸獲批准入新食品原料清單，持續拓寬技術應用領域。政策端與產業端協同發力，推動生物製造從實驗室研發向規模化產業化加速邁進，展現出“技術突破—政策護航—資本涌入”的全鏈條發展活力。

顛覆傳統生產模式

合成生物學作爲平臺技術，在生物製造中發揮着至關重要的作用。華安證券認爲，合成生物學正在重塑產業生產模式，能夠執行傳統生物技術難以企及的任務，同時實現了更高效、更環保的生物合成方案。隨着基因編輯、酶工程、代謝工程等核心技術的突破，合成生物學不僅降低了藥物生產成本，還提升了產能，使大規模工業化生產成爲可能。

“生物製造能力是衡量一個國家是否成爲製造大國的戰略制高點。”華熙生物董事長趙燕日前在接受中國證券報記者採訪時表示，其核心價值在於，它一端連接着上游底盤菌株、基因編輯等前沿基礎生物科學的研究，另一端連接如何延長生命長度、提升生命質量等相關領域的應用轉化，涉及生命健康和日常消費的方方面面，這也是其成爲新質生產力典型代表的原因。公司最初立足於解決關鍵原料透明質酸的供應鏈“卡脖子”問題，依託先進製造能力，在合成生物領域掌握了大量圍繞工程應用的技術。在此基礎上，公司積極向上遊和下游兩端延伸。通過合成生物製造能力支持研發轉化，構建“前沿科學-工程技術-消費品牌”完整鏈條，實現從製造到品牌的跨越。

“合成生物學並非全新概念，以釀酒爲代表的傳統生物技術早有應用。然而，真正推動其成爲新興產業風口的關鍵，在於基因編輯工具的革命性突破。”弈柯萊董事長羅煜日前在接受中國證券報記者採訪時表示，CRISPR-Cas9“基因剪刀”技術，實現DNA精準切割，讓原本複雜昂貴的基因操作變得簡單、高效、經濟，爲合成生物產業爆發奠定技術基石。

“公司在合成生物學領域形成工具端、平臺端、產品端的體系化佈局，核心優勢在於全鏈條技術整合能力與產業化落地經驗。”華東醫藥相關負責人介紹，以維生素K2爲例，公司通過合成生物技術優化菌種代謝路徑，攻克天然菌種複雜低效難題，實現高效生產。

凱賽生物主要從事新型生物材料研發和產業化，主要產品包括系列生物法長鏈二元酸（DC10-DC18）、生物基戊二胺，以及系列生物基聚酰胺及其複合材料。中國證券報記者從凱賽生物獲悉，公司獨家開發的高性能生物基聚酰胺連續纖維增強複合材料系列產品和技術，正在用於新能源裝備、交通運輸輕量化、綠色建築等領域，可在提供高性價比產品的同時，更爲傳統產業帶來綠色低碳技術解決方案。與傳統化學法石油基同類產品相比，其單位碳排放可降低50%或以上。

富邦科技副總經理周志斌對中國證券報記者表示，公司在生物農業領域已構建完善的技術創新體系，成功開發出多個具備市場競爭力的產品。其中，“天生旦”系列禾本科固氮產品聚焦生物肥料與禾本科固氮領域，可有效促進作物氮素吸收；“前鋒線”系列微生物製劑則深耕生物農藥與根結線蟲防治領域，爲根結線蟲防治提供綠色解決方案。相較於傳統農業技術，這些創新產品優勢顯著：一方面，通過減少化學肥料和農藥的使用，能改善土壤微生態環境；另一方面，藉助增強作物養分利用效率，可提升農業生產的可持續性。

“合成生物學對傳統生產方式帶來補充或顛覆，賦能傳統行業。合成生物學與傳統行業不是對立關係，更多是通過和傳統行業結合，在特定的應用場景下體現其優勢，實現低碳生產方式，賦能傳統行業，提升社會整體勞動生產率，帶來新的創新和成長機遇。”長城證券化工新材料首席分析師肖亞平日前在接受中國證券報記者採訪時表示。

工程化轉化是核心挑戰

中試是生物科技創新成果向工業生產轉化的關鍵環節，是生物製造產業體系的重要支撐。

“華熙生物在天津投入數十億元建設合成生物中試轉化平臺，與全球20餘所科研院校合作，鏈接全球科研成果與中國產業優勢，構建‘基礎研究-中試轉化-產業應用’生態。”趙燕介紹，該平臺面向行業開放，爲實驗室技術成果和初創企業提供規模化驗證與產業化轉化條件。目前，公司已與外部科研機構、企業開展關鍵轉化項目，推動提升中國生物製造競爭力。

羅煜強調，公司通過固定化酶技術、自主設計生物反應器並推進智能化改造來突破這一瓶頸。“我們自主設計的生物反應器通過智能控制系統精準調控溫度、pH值、溶解氧等關鍵參數，爲微生物生長與產物合成構建最優微環境；同時採用集成化設計，單臺設備可同步控制多個反應器，實現高通量實驗場景下的參數協同優化，有效解決傳統設備適配性不足的問題。”依託這類技術創新，目前公司已建成台州與重慶雙生產基地，高附加值產品產能達數千噸級，雙基地規劃產值近20億元。

周志斌介紹，公司在推動生物農業產業化過程中，始終致力於技術創新與迭代，採取多維度策略。在技術適應性上，建立覆蓋主要農業產區的田間試驗網絡，通過區域適應性改良保障產品穩定性；成本控制方面，優化發酵工藝和生產流程以實現規模化降本；市場推廣採用“示範田+技術培訓”模式，藉助可視化效果提升客戶接受度。此外，公司構建完善的技術服務體系，結合現代農業服務平臺提供精準應用指導，確保不同種植條件下的使用效果，這些策略有效解決了生物農業業務推廣中的關鍵瓶頸，加速了創新成果的產業化進程。

據悉，凱賽生物現有10萬噸生物基聚酰胺產能，在建產能90萬噸。與此同時，公司通過定向增發引入招商局集團爲間接股東，並與合肥市政府、招商創科，以及海瀾之家、寧德時代等多方合作來積極推進公司生物基聚酰胺材料產業生態構建及商業化應用進度。

AI賦能+政策驅動

AI對科學研究的賦能是必然趨勢，在合成生物學領域亦不例外，企業積極佈局。

肖亞平認爲，生物體系的複雜性使合成生物學在“設計-構建-測試-學習”（DBTL）循環和生產過程中產生海量數據，AI在數據處理等方面的優勢可加速DBTL循環、賦能合成生物學，推動微生物細胞工廠構建。

“公司內部已組建專業AI團隊，聚焦兩大核心工作：一是構建精確的數據收集整理體系。二是基於數據開展自主算法研究。公司團隊已擁有相關算法專利，通過AI輔助酶篩選與改造、代謝通路解析等研發環節，使公司多個產品的研發效率實現量級提升。”羅煜介紹。

“AI正從多維度深刻變革合成生物學。”華東醫藥相關負責人介紹，在靶點發現領域，AI通過深度學習分析海量生物數據，將傳統“試錯式”靶點篩選升級爲精準計算設計，例如AlphaFold2等工具將蛋白質結構預測時間從數月壓縮至小時級，搭配分子動力學模擬，使新酶發現週期從12個月縮短至6個月；代謝通路設計上，AI算法可快速模擬數百萬種代謝路徑組合，藉助強化學習優化微生物代謝網絡，讓目標產物合成效率平均提升40%-60%，同時通過虛擬篩選淘汰90%無效化合物，使研發成本降低超50%。

近年來，生物製造產業迎來政策紅利密集釋放期，國家與地方協同構建支持體系。6月16日，國家藥監局就優化創新藥臨牀試驗審評審批發布徵求意見稿，通過縮短審批時間等多種渠道，爲生物製造產業發展注入強勁動力。徵求意見稿提出，爲進一步支持以臨牀價值爲導向的創新藥研發，提高臨牀研發質效，對符合要求的創新藥臨牀試驗申請在30個工作日內完成審評審批。地方層面，目前，北京、江蘇、上海、廣東、蘇州等地相繼出臺專項政策，推動合成生物技術從實驗室走向產業化。《2025易凱資本中國健康產業白皮書》預測，到2030年，中國生物製造市場規模將會接近1.8萬億元。

近年來，國內合成生物學公司融資加速。華安證券研報顯示，2025年伊始，國內外已有近百家企業完成了新的融資。同時，在政策的鼓勵下，相關上市公司積極參與設立產業基金。針對公司戰略投資國家級服貿基金二期一事，錦波生物董事長楊霞表示，公司參與設立產業基金，旨在挖掘前沿技術，推動技術突破。目前與深圳灣實驗室的合作，正是深化基礎研究的重要實踐。“國家雖鼓勵行業發展，但企業和投資者需保持理性，合成生物技術壁壘高、風險大，入局需明確商業佈局與自身優勢，以科學態度審慎決策。”

尋找突破點

“合成生物領域正迎來顛覆性變革。”展望未來，在楊霞看來，行業發展應聚焦質量提升與原創設計，摒棄規模擴張老路，以數據與產能雙重驅動優化生產流程。盲目追求規模效應，易導致資源浪費與行業亂象。

華東醫藥相關負責人介紹，未來3-5年合成生物領域將呈現技術迭代加速、應用場景拓展深化的發展態勢。隨着AI技術的深度賦能，合成生物學的研發效率將顯著提升，推動更多生物基化學品、材料和醫藥產品的規模化落地。合成生物學有望逐步替代傳統化工中部分長流程、高能耗的生產路徑，實現進一步降本增效。

羅煜表示，合成生物學正處於“螺旋上升”的產業初期，當前已度過第一波資本熱潮，更加趨於理性。未來兩三年將出現雙重趨勢：一方面，概念型企業將逐步調整定位，一級市場投資邏輯從“賽道追捧”轉向“實力甄別”；另一方面，具備技術沉澱的企業將完成產品化驗證，通過規模化生產形成競爭壁壘，行業將進入“去蕪存菁”的自然篩選階段。

肖亞平表示，當前合成生物學研發與工業化存在雙重技術瓶頸：一方面，微生物細胞工廠構建中基因與代謝網絡的設計改造存在較高技術壁壘，底盤細胞、基因元件等生物資源的積累尤爲關鍵；另一方面，後端發酵純化環節面臨顯著的工程化挑戰。

華東醫藥相關負責人也表示，當前合成生物學行業面臨的瓶頸與挑戰集中在技術轉化及產業化落地的關鍵環節：其一，上游工具層存在覈心技術短板，例如長鏈DNA合成難度較大，基因編輯的精確性和效率有待提升；其二，中下游從實驗室驗證邁向產業化放大的階段，需要長期積累實踐經驗；其三，生物安全、專利保護以及倫理規範等方面的風險，可能對行業生態的健康發展形成制約。

凱賽生物董事長劉修纔在生物製造產業聯盟閉門會上表示，生物製造替代傳統化工製造具備顯著優勢，未來有望成爲製造產業的重要支柱。有待突破的七大領域是：生物質高值化轉化和利用；生物高分子材料替代；大宗基礎化工原料替代；生物法可回收大宗塑料材料；輕量化材料；生物基功能性材料；生物燃料。

據悉，多家上市公司已經在佈局非糧原料的開發與應用。隨着生物基產品規模化應用的展開，凱賽生物也在積極探索生物製造原料的可持續發展方向，正在開發農業廢棄物如農作物秸稈的高值化利用技術，並進行生物廢棄物用於生物基材料、生物燃料等產品的開發，實現規模化生物製造“不與人爭糧、不與糧爭地”。

羅煜介紹，公司未來將重點探索生物非糧原料領域。“傳統發酵依賴玉米、葡萄糖等糧食原料，我們正攻關以二氧化碳、一氧化碳、甲醇等一碳化合物爲底物的生物合成技術。這一方向既破解‘與民爭糧’矛盾，又能通過工業廢棄物資源化利用降低原料成本，提升產業競爭力。”

周志斌透露，公司已前瞻性在生物肥料與禾本科固氮、生物農藥與根結線蟲防治、生物發酵與食品添加劑領域進行了佈局。當前公司現代農業產業化應用主要面臨產品田間示範週期長、菌種性能田間穩定性不足及客戶接受度需培養等挑戰，公司已建立系統性解決方案：構建多生態區平行試驗示範網絡實現不同氣候條件同步驗證，通過高通量篩選技術提升菌種環境適應性，構建“示範農場”推廣體系直觀展示應用效果。同時，公司正積極與科研機構合作，完善從實驗室到田間的技術轉化鏈條，加速現代農業業務成果產業化進程。

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來源：中國證券報